Ilk studierte Architektur an der Technischen Universität Berlin und an der Mimar Sinan Universität Istanbul. Sie hat zahlreiche Ausstellungen kuratiert, darunter in der Staatlichen Kunsthalle Baden-Baden die Einzelausstellungen Grada Kilomba Opera to a Black Venus (2024), Sarkis 7 Tage, 7 Nächte (2023), Jan St. Werner Space Synthesis (2023), Candice Breitz Whiteface (2023), Yvonne Rainer Hellzapoppin: What about the Bees? (2023), Jimmy Robert All dressed up and nowhere to go (2022/2023) und Ulrike Ottinger Cosmos Ottinger (2022) sowie ebendort die Gruppenausstellungen Nature and State (2022) und State and Nature (2021). Darüber hinaus war Ilk Ko-Kuratorin der 6. Ural Biennale in Ekaterinburg (2021) und Chefkuratorin von Studio Bosporus (2021), dem bundesweiten interdisziplinären Festival des Auswärtigen Amtes. Von 2012–2020 war Ilk Dramaturgin und Kuratorin am Maxim-Gorki-Theater in Berlin, wo sie für spartenübergreifende Projekte und Festivals verantwortlich war, die darstellende, performative und bildende Kunst verbanden, häufig in einem transkulturellen Kontext. Am Maxim-Gorki-Theater hat Ilk vier Ausgaben des Berliner Herbstsalon ko-kuratiert.

Kulturpolitisch war sie als Präsidiumsmitglied der neuen Gesellschaft für bildende Kunst (nGbK), als Mitglied im Rat für die Künste Berlin und in zahlreichen Jurys der Kulturförderung tätig. Im März 2023 wurde Çağla Ilk zur Kuratorin des deutschen Beitrags der 60. Internationalen Kunstausstellung – La Biennale di Venezia berufen. Sie lebt und arbeitet in Berlin und Baden-Baden.